淺析大氣中顆粒物的污染及其防治方法

張 勇

（441302197506081017 廣東惠州 516001）

目前，對大氣中可吸入顆粒物的研究、解析及健康評價一直是熱點問題，早在1996年美國開始組織“EMPACT”計劃，通過環保立法關注超細顆粒物，提高民眾的生存質量。美英相繼開展了大氣中PM2.5的物理化學表征、健康效應、大氣化學過程對氣候的影響等方面的研究。中國也不例外，是一個主要以煤為能源的國家，中國的形式更為嚴峻，需要對一次顆粒和二次顆粒進行同時控制，對二次顆粒的控制通過對前期產生的有機物NOx、硫化物和NH3進行控制，減少其排放量。通過燃煤工藝的調整、選煤和尾部煙氣的處理來減少NOx和硫化物的排放量。

1 大氣顆粒物的分類和來源

PM是大氣顆粒物的簡稱，是大氣中存在的各種液態和固態顆粒物質的總稱。各種顆粒物均勻地、相對穩定地分散在空氣中構成一個龐大的懸浮體系，又稱為氣溶膠體系。

大氣顆粒物的劃分是以空氣動力學直徑為基礎的，可分為總懸浮顆粒物TSP（動力學直徑小于或等于100μm）和可吸入顆粒物（直徑小于或等于10μm）。可吸入顆粒物又分為細顆粒PM2.5和粗顆粒物PM10，最小的空氣動力學直徑在1μm～3μm。而超細顆粒物，通常是指PM2.5和PM10，它們分別代表空氣動力學直徑小于2.5μm和10μm的顆粒。根據產生原理和狀態的差異，分為自然形成的氣溶膠和人類活動產生的氣溶膠；顆粒物根據形成方式的不同，分為一次顆粒物和二次顆粒物[1]；一次顆粒是自然產生和人類活動中直接排放到大氣的污染物，二次污染物是由一次污染物和大氣中的組分經過反應而產生的污染物。

1.1 自然形成的顆粒物

人類的地球是在不斷運動的，一次顆粒物如植物的花粉顆粒、火山噴發的火山灰、塵揚等等。二次顆粒物如自然中產生的氮氧化物、硫氧化物和碳氫化合物相互反應生成的顆粒物。

1.2 人類生產生活產生的顆粒物

人類生產生活產生的顆粒物集中于城市，城市顆粒物污染更為嚴重，主要表現在以下幾個方面：城市建設過程建筑工地的揚塵，汽車尾氣排放的顆粒物，工業生產各種窯爐、鍋爐、化工、有色金屬生產產生的煙塵顆粒物，生活垃圾、生活油煙和園林綠化產生的顆粒物，各種生產和生活廢物焚燒產生的顆粒物[2]，這些顆粒物不僅降低了能見度，而且在大氣中很容易被人體吸收。

2 可吸入顆粒物的特性

2.1 細粒子比表面積大、吸附力強

特別有一些超細顆粒物，因為它們具有較大的比表面積，具有富集重金屬、多環芳烴類、二惡英類有機物，還可以富集酸性氧化物的鹽類和有害的重金屬，使細粒子呈酸性。

2.2 細粒子在空氣中停留時間長、傳輸距離遠

美國研究表明，細粒子在大氣中壽命長，可達數天或甚至是數月，PM2.5可達7～30天，遠距離傳輸造成大范圍污染，可以達到幾百公里或幾千公里，因此細粒子的污染具有很強的區域性。

2.3 細粒子富集了元素碳、有機碳和半揮發性有機物

例如生物質燃燒不完全、化石燃燒不完全產生了一系列元素碳、半揮發性有機物、有機碳富集在細粒子上。

3 大氣顆粒物對人類健康的危害

隨著我國經濟的發展，人民生活的改善，家用機動車數量的迅速增加，使得我國大氣污染的類型逐漸向煤煙和汽車尾氣混合污染型發展[3]。與歐美國家相比，我國大氣顆粒物污染程度是相當高的。據有關資料反映，我國大氣顆粒物濃度比歐洲國家高出2～7倍，空氣污染對人類健康的影響是多方面：（1）使暴露人群的免疫功能和肺功能降低，PM2.5又稱為可入肺顆粒，能直接導致心血管病等疾病、改變免疫結構、改變肺功能及結構[4]。；（2）影響涉及心血管系統和呼吸系統發病率提高以及患病率的增加，早產兒和低體重兒發生率增加；（3）對于兒童來說，燃煤取暖等空氣污染對兒童肺功能有明顯損傷作用。

4 大氣顆粒物的防治方法

4.1 加大政府監管力度

加強立法，推動大氣顆粒物污染防治的制度化建設，健全大氣污染物防治立法工作，制定完善的污染排放標準和流程。另一方面，對于違背法律的必須給予嚴懲，遵守守法者給予鼓勵和獎勵。

4.2 制定具體的控制策略

隨著我國城市化進程的加快，大氣污染已經嚴重影響人們的健康和生態環境，下大力氣研究大氣污染的途徑，制定控制的策略，特別是增加應用PM2.5指標，研究顆粒物污染與室內空氣污染與大氣的關系。

4.3 加強城市綠色生態化建設

可以采取三條途徑：（1）在市區多建公園、草坪，多植花卉、樹木，一方面可以利用草坪覆蓋裸露的地表，另一方面防止表面產生多余揚塵；（2）在市區多建人工湖不但不會產生顆粒物，還可以吸塵、降塵。（3）在工廠區可以植樹，可以加速顆粒物的沉降還可防止污染物擴散。

4.4 處理好城市生活垃圾和建筑垃圾

在城市附近建立垃圾填埋場，在填埋場周圍進行植樹造林，一方面減少顆粒物的產生，另一方面防止建筑垃圾和生活垃圾產生的揚塵遭成污染。

4.5 控制城市機動車增長速度

加快淘汰黃標車的速度，逐步推廣新能源汽車的應用，加大投入發展公共交通；城市區域火力燃煤電廠落實環保節能減排，加快電廠機組脫硫脫氮及除塵技術整改；進一步減少顆粒物排放。

4.6 工礦企業按照國家標準合理排放

大氣顆粒物要從源頭抓起，工礦企業按照國家標準進行合理排放，減少大氣顆粒物的產生，同時要大力支持除塵技術的創新和發展。

[1]鄭毅,劉標.大氣顆粒物污染及防治措施.科技信息,2012(3)：535-541.

[2]劉巍巍.淺談大氣細顆粒物污染的危害及防治對策.綠色科技,2014(3)：97-98.

[3]許齊駿.淺談大氣顆粒物污染物及其防治措施.環境科學,2010(9)：139-140.

[4]易帆.城市大氣中可吸入顆粒物的來源分析.華中科技大學學位論文,2004,4：3-5.